spektrofotometri uv-vis

15
SPEKTROFOTOMETRI UV/VIS I. Tujuan Percobaan Setelah melakukan percobaan ini, mahasiswa diharapkan dapat: 1. Menggunakan alat spektrofotometri UV/Vis 2. Menganalisis cuplikan secara spektrofotometri. II. Alat dan Bahan Alat yang digunakan - Spektrofotometri Agilent 1 set - Kuvet/sel 1 buah - Labu takar 250, 100, dan 50 ml 10 buah - Gelas kimia 500 ml 2 buah - Pipet ukur 25 ml 1 buah - Pipet tetes 2 buah - Bola karet 1 buah - Corong gelas 1 buah Bahan yang digunakan - Larutan Asam Benzoat 100 ppm - Larutan HCl 0,1 M - Sprite - You C 1000 - Phanter

Transcript of spektrofotometri uv-vis

Page 1: spektrofotometri uv-vis

SPEKTROFOTOMETRI UV/VIS

I. Tujuan Percobaan

Setelah melakukan percobaan ini, mahasiswa diharapkan dapat:

1. Menggunakan alat spektrofotometri UV/Vis

2. Menganalisis cuplikan secara spektrofotometri.

II. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan

- Spektrofotometri Agilent 1 set

- Kuvet/sel 1 buah

- Labu takar 250, 100, dan 50 ml 10 buah

- Gelas kimia 500 ml 2 buah

- Pipet ukur 25 ml 1 buah

- Pipet tetes 2 buah

- Bola karet 1 buah

- Corong gelas 1 buah

Bahan yang digunakan

- Larutan Asam Benzoat 100 ppm

- Larutan HCl 0,1 M

- Sprite

- You C 1000

- Phanter

Page 2: spektrofotometri uv-vis

III. DASAR TEORI

Pengertian Spektrofotometri

Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari

spektrofotometer dan fotometer. Spekterfotometer menghasilkan sinar dari spektrum

dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya

dengan ditransmisikan atau yang diabsorbsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk

mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau

diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. (S.M. Khopkar, Konsep Dasar Kimia

Analitik, hal. 215)

Srektrofotometer dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual,

yang dengan studi, lebih mendalam dari absorbsi energi radiasi oleh macam-macam zat

kimia memperkenankan dilakukannya pengukuran ciri-cirinya serta kuantitatifnya dengan

ketelitian yang lebih besar. (R.A.Day,Jr./A.L.Underwood, Analisa Kimia Kuantitatif,

hal.383)

Teknik ini biasanya meliputi dau metode, yaitu : metode absorbansi tinggai dan

metode absorbansi rendah. Yang pertama digunakan untuk analisis larutan yang sangat

pekat, sedangkan absorbansi rendah digunakan untuk larutan yang sangat encer. Pada

kedua teknik tersebut, kosentrasi sama sekali tidak dipengaruhi oleh perubahan luar.

(S.M. Khopkar, Konsep Dasar Kimia Analitik, hal. 221)

Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu

sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Tiap media akan menyerap cahaya pada

panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawa atau warna terbentuk. Secara garis

besar spektrofotometer terdiri dari 4 bagian penting yaitu :

a. Sumber Cahaya

Sebagai sumber cahaya pada spektrofotometer, haruslah memiliki pancaran

radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi. Sumber energi cahaya yang biasa untuk

daerah tampak, ultraviolet dekat, dan inframerah dekat adalah sebuah lampu pijar

dengan kawat rambut terbuat dari wolfram (tungsten). Lampu ini mirip dengan bola

lampu pijar biasa, daerah panjang gelombang (l ) adalah 350 – 2200 nanometer (nm).

Page 3: spektrofotometri uv-vis

b. Monokromator

Monokromator adalah alat yang berfungsi untuk menguraikan cahaya

polikromatis menjadi beberapa komponen panjang gelombang tertentu

(monokromatis) yang bebeda (terdispersi).

c. Cuvet

Cuvet spektrofotometer adalah suatu alat yang digunakan sebagai tempat

contoh atau cuplikan yang akan dianalisis. Cuvet biasanya terbuat dari kwars,

plexigalass, kaca, plastic dengan bentuk tabung empat persegi panjang 1 x 1 cm dan

tinggi 5 cm. Pada pengukuran di daerah UV dipakai cuvet kwarsa atau plexiglass,

sedangkan cuvet dari kaca tidak dapat dipakai sebab kaca mengabsorbsi sinar UV.

Semua macam cuvet dapat dipakai untuk pengukuran di daerah sinar tampak (visible).

d. Detektor

Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada

berbagai panjang gelombang. Detektor akan mengubah cahaya menjadi sinyal listrik

yang selanjutnya akan ditampilkan oleh penampil data dalam bentuk jarum penunjuk

atau angka digital.

Dengan mengukur transmitans larutan sampel, dimungkinkan untuk menentukan

konsentrasinya dengan menggunakan hukum Lambert-Beer. Spektrofotometer akan

mengukur intensitas cahaya melewati sampel (I), dan membandingkan ke intensitas

cahaya sebelum melewati sampel (Io). Rasio disebut transmittance, dan biasanya

dinyatakan dalam persentase (% T) sehingga bisa dihitung besar absorban (A) dengan

rumus

A = -log %T

Page 4: spektrofotometri uv-vis

Beberapa jenis spektrofotometer :

1. Spektrofotometer UV-Vis

2. Spektrofotometer Infra merah

3. Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)

4. Spektrofotometer Resonansi Magnetik (NMR)

5. Spektrofotometer Pendar Molecular (pendar fluor/pendar fosfor)

6. Spektrofotometer dengan metode hamburan cahaya ( nefelometer, turbidimeter dan

spektrofotometer Raman)

Keterbatasan Hukum Lambert – Beer

Beberapa pengecualian ditemukan untuk menyamaratakan absorbansi sebagai garis

lurus. Di sisi lain, penyimpangan dari perbandingan langsung diantara absorbansi dan

konsentrasi ketika b adalah konstan seringkali ditemukan. Beberapa penyimpangan ini adalah

dasar dan menunjukkan keterbatasan yang nyata dari hukum ini (Skoog, DA, 1996).

Instrumentasi untuk Spektrofotometri

Spektrofotometer adalah suatu instrumen untuk mengukur transmitan / absorbans

suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang, pengukuran terhadap sederetan sampel pada

suatu panjang gelombang tunggal. Komponen utama dari spektrofotometer dapat dilihat pada

gambar sebagai berikut :

Diagram komponen utama spektrofotometer.

Page 5: spektrofotometri uv-vis

IV. LANGKAH KERJA

A. Analisis Benzoat

1. Membuat larutan induk Asam Benzoat 100ppm dalam 250 ml aquadest,

dan ditambahkan larutan HCl 0,01 M. Dan membuat larutan standar

benzoate yang akan diukur absorbansinya yaitu 2, 4, 6, 8, dan 10 ppm.

2. Membuat larutan HCl 0,1 M dalam 100 ml untuk ditambahkan pada

sampel yang akan dianalisis.

3. Soft drink.

Menghangatkan 20 ml softdrink dalam gelas kimia di atas hot plate untuk

membuang CO2 dan menyaring cairan hangat menggunakan kertas saring

untuk menyaring partikel yang mungkin ada. Setelah didinginkan ke suhu

ruang, dipipet sebanyak 4 ml ke dalam labu takar 100 ml, ditambahkan 10

ml 0,1 M HCl dan ditandabataskan. Menyiapkan sampel kedua yang

mengandung 2 ml softdrink dengan cara yang sama.

4. Mencatat baseline UV dari 210 nm ke 350 nm mengunakan air dalam

sampel dan kuvet referensi. Mencatat spectrum UV dari 5 larutan standar

benzoate dalam air. Mengukur absorbansi setiap standard dan dikurangkan

dengan baseline. Mempersiapkan grafik kalibrasi absorbansi terhadap

konsentrasi melewati garis nol.

B. Penentuan panjang gelombang serapan maksimum ( 𝝀 maks )

Menghidupkan alat spektrofotometer UV-VIS

Menekan F1 ( tasks ), memilih single WL / 𝜆 tunggal, menekan enter

Memasukkan 𝜆 minimum ( 450 nm ) menekan F6 ( done )

Memasukkan kuvet ( larutan blanko ) pada tempat kuvet pada alat

spektrofotometer , menekan F8 ( blank )

Mengganti kuvet, dengan kuvet 2 (larutan standar, misal Cs = 100 ppm )

Menekan F7 ( sampel ). Mencatat absorbansi pada 450 nm tersebut.

Menekan F2 ( setting ), memilih ┴ wavelength, menekan enter.

Memasukkan 𝜆 berikutnya ( misal 460 nm, dengan interview 10 nm ),

menekan F6 ( done )

Page 6: spektrofotometri uv-vis

C. Pembuatan kurva kalibrasi

Menekan tasks atau menekan F1

Memilih quantification, menekan enter

Memasukkan larutan blank sebagai standar nol ( konsentrasi nol ) dengan

menekan F7.

Mengganti kuvet yabg berisikan larutan standar ( mulai dari larutan standar

dengan konsentrasi terkecil ) lalu menekan F7.

Mengulangi langkan ( 4) dan ( 5) sampai semua larutan standar selesai

diukur.

Membaca kursor ke STDI dan menekan enter

Memasukkan nilai 0 ( pada concentration ) dan besi nama analyte menekan

next atau F7.

Untuk larutan standar 2, memasukkan nilai konsentrasinya

Mengulangi langkah ( a ) sampai semua larutan standar dimasukkan nilai

konsentrasinya.

Menekan (F6) done

D. Menganalisa sampel

Menekan F4 / sampel

Memasukkan kuvet 1 ( larutan blanko ) menekan F8 ( blank )

Mengganti dengan kuvet 2 ( larutan sampel 1 ), menekan F7 ( sampel )

Mengulangi langkah ( 2 ) dan ( 3 ) untuk keseluruhan sampel

Menekan F6 ( done )

E. Cara mematikan alat

Menekan system ( F5 )

Menekan tombol m

Memilih restart, menekan enter

Memilih yes

Menunggu proses inisialisasi selesai

Menekan tombol power ke off

Page 7: spektrofotometri uv-vis

V. DATA PENGAMATAN

1. Penentuan panjang gelombang maksimum

Panjang Gelombang (nm) Absorbansi

200 0,9992

210 0,3145

220 0,3613

230 0,3188

240 0,1143

250 0,0334

2. Penentuan kurva kalibrasi

Konsentrasi (ppm) Absorbansi

2 0,3848

4 0,7684

6 1,1439

8 1,5638

10 1,8633

3. Penentuan absorbansi sampel

Sampel Absorbansi

Sprite 1,2566

Phanter 2,8148

You C 1000 3,8148

Page 8: spektrofotometri uv-vis

VI. PERHITUNGAN

Pembuatan larutan

- Larutan standar 100 ppm 500 ml

Konsentrasi 2 ppm

V1 M1 = V2 M2

V1 100 ppm = 100 ml 2 ppm

V1 = 200

100 = 2 ml

Konsentrasi 4 ppm

V1 M1 = V2 M2

V1 100 ppm = 100 ml 4 ppm

V1 = 400

100 = 4 ml

Konsentrasi 6 ppm

V1 M1 = V2 M2

V1 100 ppm = 100 ml 6 ppm

V1 = 600

100 = 6 ml

Konsentrasi 8 ppm

V1 M1 = V2 M2

V1 100 ppm = 100 ml 8 ppm

V1 = 800

100 = 8 ml

Konsentrasi 10 ppm

V1 M1 = V2 M2

V1 100 ppm = 50 ml 10 ppm

V1 = 500

100 = 5 ml

Page 9: spektrofotometri uv-vis

Konsentrasi Asam Benzoat pada sampel dengan perhitungan excel

Y = mx + c

Y = 0,187x + 0,019

R2 = 0,997

a. Sampel 1 ( UC 1000 )

Y = 0,187x + 0,019

3,8148 = 0,187x + 0,019

x = 20,2983 ppm

b. Sampel 2 ( Phanter )

Y = 0,187x + 0,019

2,8148 = 0,187x + 0,019

x = 14,9508 ppm

c. Sampel 3 ( sprite )

Y = 0,187x + 0,019

1,256 = 0,187x + 0,019

x = 6,6149 ppm

Konsentrasi Asam Benzoat pada sampel secara manual

Menghitung Slope dan Intersept Secara Manual

X y x.y x2

2 0,3848 0,7696 4

4 0,7684 3,0736 16

6 1,1439 6,8634 36

8 1,5638 12,5104 64

10 1,8633 18,633 100

∑x=30 ∑y=5,7242 ∑x.y=41,85 ∑x2=220

Page 10: spektrofotometri uv-vis

Sloope = 𝑛.∑𝑥𝑦−∑𝑥.∑𝑦

𝑛 .∑𝑥2−(∑𝑥)2

= 5(41,85)−(5,7242)(30)

5(220)−(30)2

= 37,524

200

= 0,18762

Intersep = ∑𝑥2.∑𝑦−∑𝑥.∑𝑥𝑦

𝑛 .∑𝑥2−(∑𝑥)2

= (220)(5,7242)−(41,85)(30)

5(220)−(30)2

= 3,824

200

= 0,01912

Y = mx + c

Y = 0,18762x + 0,01912

a. Sampel 1 ( UC 1000 )

Y = 0,18762x + 0,01912

3,8148 = 0,18762x + 0,01912

X = 20,2302 ppm

b. Sampel 2 ( Phanter )

Y = 0,18762x + 0,01912

2,8148 = 0,18762x + 0,01912

x = 14,9003 ppm

c. Sampel 3 ( sprite )

Y = 0,18762x + 0,01912

1,256 = 0,18762x + 0,01912

x = 6,5924 ppm

Page 11: spektrofotometri uv-vis

Kurva Kalibrasi

Konsentrasi (ppm) Absorbansi

2 0,3848

4 0,7684

6 1,1439

8 1,5638

10 1,8633

y = 0.1876x + 0.0191R² = 0.9979

0

0.5

1

1.5

2

0 5 10 15

abso

rban

si

konsentrasi (ppm)

Kurva Kalibrasi

Absorbansi

Linear

(Absorbansi )

Page 12: spektrofotometri uv-vis

VII. ANALISA PERCOBAAN

Pada praktikum kali ini bertujuan untuk menganalisis kandungan asam

benzoat pada sampel dengan menggunakan spektofotometer. Dalam percobaan ini ada

beberapa sampel yang kami uji yaitu U C 1000, phanter dan sprite.

Untuk mengetahui kadar asam benzoat pada masing-masing sampel dengan

menambahkan HCl lalu mengisi aquadest pada labu ukur tersebut sampai tanda batas.

Dengan menggunakan spektrofotometri dengan prinsip kerjanya ada sumber cahaya

yang masuk, yang diserap serta diteruskan. Maka didapatkan hasil absorbansi pada

masing-masing sampel yaitu, pada U C 1000 yaitu 3,8148, sprite yaitu 1,25466, dan

phanter yaitu 2, Pada percobaan yang kami lakukan nilai ppm dalam absorbansi

bernilai posotif itu berarti sampel yang kami uji terdapat kadar asam benzoat dalam

masing-masing sampel tersebut..

Dalam praktikum ini hukum lambert beer dapat dibuktikan bahwa absorbansi

berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Jadi besarnya konsentrasi larutan maka

abvsorbansi yang didapat pun akan besar. Sehingga pembuatan kurva kalibrasi dapat

dilakukan dengan meletakkan besarnya absorbansi sebagai titik ordinat dan konsentrasi

larutan standar sebagai absis.

Ada dua langkah yang harus dilakukan untuk bekerja menggunakan

spektrofotometri, yaitu :

1. Memilih panjang gelombang

Pada percobaan tadi panjang gelombang maksimum yaitu 200 nm.

2. Membuat kurva kalibrasi standar dan penentuan konsentrasi

Dari percobaan semakin tinggi konsentrasi, maka semakin banyak sinar yang diserap.

Page 13: spektrofotometri uv-vis

VIII. KESIMPULAN

Adapun kesimpulan dari hasil percobaan kali ini:

1. Panjang gelombang yang didapatkan sebesar 200 nm dengan nilai

absorbansi 0,9992

2. Kandungan asam benzoate tiap tiap sampel :

Sampel Konsentrasi ( ppm )

Sprite 6,6249

You C 1000 20,2983

Panther 14,9508

3. Kadar maksimum asam benzoate di dalam makanan dan minuman

menurut literatur adalah sebesar 0-120 mg/ml

Page 14: spektrofotometri uv-vis

DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet. Penuntun praktikum kimia analitik instrumen. 2014. Politeknik Negeri

Sriwijaya. Palembang

www.wikipedia.com

http://sandradipranata.blogspot.com

Page 15: spektrofotometri uv-vis

GAMBAR ALAT